Analyse métabolomique des lésions rénales aiguës et du délire après une chirurgie cardiaque

Environ 2 millions de patients subissent une chirurgie cardiaque chaque année, dont environ 20 à 30 % souffrent d'une lésion rénale aiguë liée à une chirurgie cardiaque (CSA-AKI). Au moins 3 % des patients CSA-AKI nécessitent un traitement de remplacement rénal temporaire, et environ 25 % des patients développeront une maladie rénale chronique2 dans trois ans. Plusieurs études de cohorte rétrospectives ont rapporté une corrélation significative entre l'IRA liée à la chirurgie cardiaque et la survenue ultérieure d'une maladie rénale chronique, d'une insuffisance rénale terminale, d'une insuffisance cardiaque et d'événements indésirables cardiovasculaires majeurs. Pendant ce temps, la survenue du CSA-AKI est associée de manière significative à des coûts d’hospitalisation plus élevés et à une augmentation des taux de mortalité postopératoire à court et à long terme, avec des taux de survie des cohortes à 5 et 7 ans de 54 % et 38 %, respectivement.

La pathogenèse du CSA-AKI est complexe, causée par diverses lésions rénales potentielles au cours de la période périopératoire. Le point commun de ces blessures est que l’apport d’oxygène dans les reins est inférieur à la demande en oxygène des reins, ce qui entraîne des lésions des tubules rénaux. Les mécanismes hypothétiques menant à l'AKI CSA comprennent l'hypoperfusion 8, l'embolie athéroscléreuse, l'effet toxique de la néphrotoxine 9, l'hypothèse 1 d'inflammation et de stress oxydatif, etc. Les changements hémodynamiques, la réduction de l’apport en oxygène, l’inflammation et le stress oxydatif provoqués par ces mécanismes peuvent tous conduire à l’AKI10. Compte tenu du taux d’incidence élevé de l’AKI CSA et de ses séquelles potentiellement dévastatrices, il est urgent que le personnel clinique comprenne comment prévenir et atténuer au mieux l’AKI CSA.

En raison de raisons particulières telles qu'un traumatisme chirurgical important, un stress chirurgical élevé, une circulation extracorporelle et la nécessité d'être transféré à l'unité de soins intensifs cardiovasculaires après la chirurgie, l'incidence du délire postopératoire dans le cœur et les gros vaisseaux sanguins (PODOCVS) est aussi élevée entre 26% et 52%. Le PODOCVS fait référence à un trouble neurologique aigu survenant après une intervention chirurgicale, principalement caractérisé par une confusion dans la pensée et une diminution des capacités de positionnement spatial et temporel. Des études connexes suggèrent que PODOCVS prolonge considérablement la durée de ventilation mécanique des patients, la durée de séjour en soins intensifs, l'incidence des complications et est étroitement lié au déclin cognitif à long terme et à une mortalité accrue à long terme. Cependant, la recherche sur le mécanisme du PODOCVS en est encore à ses débuts. Les recherches existantes ont montré que plusieurs facteurs tels que le traumatisme chirurgical, la circulation extracorporelle et la gestion peropératoire travaillent ensemble pour provoquer un dysfonctionnement du réseau neuronal par divers mécanismes et voies, conduisant à l'apparition du PODOCVS. La théorie de la neuroinflammation joue un rôle crucial dans la pathogenèse du PODOCVS. La stimulation aiguë de l'inflammation périphérique induit l'expression de facteurs inflammatoires (IL-6, IL-8, IL-1 β α, TNF - α) dans le système nerveux central, conduisant à un dysfonctionnement synaptique neuronal, à des lésions de la mémoire dépendantes de l'hippocampe et à des conséquences comportementales et ultérieures. symptômes cognitifs. Certains chercheurs ont également proposé que les dommages à la structure anatomique et les anomalies fonctionnelles du système nerveux central soient des mécanismes potentiels du PODOCVS. Grâce à l'imagerie par résonance magnétique de la tête de 116 patients subissant une chirurgie cardiaque élective, il a été constaté que la diminution du volume de matière grise pouvait être liée au délire pendant la chirurgie. Le PODOCVS a de nombreux effets indésirables sur le pronostic du patient, c'est pourquoi la recherche sur son mécanisme est cruciale pour la prévention et la gestion correctes du PODOCVS.

Les preuves cliniques suggèrent que les lésions rénales entraînent des modifications dans la structure du cortex cérébral chez les patients, suggérant l'existence de l'axe rénal-cerveau. Par conséquent, certains chercheurs ont proposé que l’AKI puisse être une cause importante de blessures secondaires telles que le délire. Environ 60 % des patients AKI en pratique clinique souffrent de délire. Des taux de créatinine élevés > 2 mg/dL sont l’un des facteurs de risque de délire en soins intensifs chez les patients âgés. La thérapie de remplacement rénal peut réduire le risque de délire lié à l’IRA. Chez les patients recevant un traitement de remplacement rénal, le pic quotidien de créatinine sérique n'est pas lié au délire, mais peut réduire l'impact de l'AKI sur le cerveau en éliminant les métabolites neurotoxiques. Cela suggère que la fonction rénale a un impact significatif sur la fonction cognitive chez les patients et que la normalisation progressive de la fonction rénale peut améliorer le délire.

Bien que le mécanisme sous-jacent associé aux lésions rénales aiguës et au délire soit encore incertain, il est devenu un consensus selon lequel ils augmentent le taux d'incidence et la mortalité, prolongent l'hospitalisation et accélèrent le déclin cognitif à long terme. La pathogenèse du délire lié à l'AKI est multifactorielle, et plusieurs hypothèses ont été proposées concernant la pathogenèse du délire induit par l'AKI, y compris l'hypothèse d'une accumulation de neurotoxines ou de médicaments induisant le délire en raison d'une altération de la fonction de clairance rénale, l'hypothèse d'une régulation positive des neuroinflammatoires systémiques médiés par les cytokines. processus, et l’hypothèse d’une surcharge volémique conduisant à un œdème cérébral.

Plusieurs études ont identifié l'AKI comme le principal facteur de risque de délire. Dans une étude prospective portant sur 1 487 patients, Zipser et al. ont découvert que l'AKI décuple le risque de délire. De nombreuses preuves cliniques indiquent que le risque de délire chez les patients atteints d'IRA augmente de manière significative avec la détérioration de la fonction rénale. Une étude rétrospective portant sur 919 patients en soins intensifs a rapporté que l'incidence du délire aux stades KDIGO 2 et 3 était 20 % plus élevée que celle au stade KDIGO 1. L'étude BRAIN-ICU a révélé que 50 % des patients souffrent de délire et d'IRA coexistants. Les patients de stade KDIGO 2 ont un risque de délire 1,5 fois plus élevé, tandis que les patients de stade KDIGO 1 ont un risque de délire 2,5 fois plus élevé. Cependant, il n’existe pas de corrélation significative entre le stade 1 de KDIGO et le délire. Une étude cas-témoins monocentrique réalisée au Royaume-Uni a permis de mieux élucider le rôle de l'AKI dans différents sous-types de délire. L'étude a montré que les patients AKI de stade 3 KDIGO étaient cinq fois plus susceptibles de souffrir de délire excitateur que les patients non AKI, et que les stades AKI plus légers (stade KDIGO 1 ou 2) n'étaient pas associés à un délire excitateur.

Les multiples éléments de preuve ci-dessus indiquent une corrélation significative entre l'IRA et le délire, et tous deux ont entraîné des pertes et des charges importantes pour les patients et les finances des soins de santé. Compte tenu de l'existence de l'axe rénal-cerveau et de l'association potentielle entre l'AKI et le délire, nous émettons l'hypothèse qu'en comparant les profils métaboliques sériques des patients atteints de délire et d'AKI après une chirurgie cardiaque, ceux avec uniquement du délire, ceux avec seulement AKI et ceux sans délire. et AKI après une chirurgie, nous pouvons explorer les mécanismes de complications et les mécanismes d'interaction entre les lésions organiques après une chirurgie cardiaque par circulation extracorporelle, et identifier les marqueurs métaboliques spécifiques aux complications, identifier les patients présentant une susceptibilité accrue et fournir une référence pour un diagnostic précoce des complications et des bases pour intervention précoce.